Questions and Answers
Chi è stato il primo a osservare cellule viventi come cellule del sangue, spermatozoi e batteri?
La citologia riguarda lo studio della struttura cellulare.
True
Chi propose la teoria unificata dell'organizzazione cellulare basata su due principi basilari?
Theodor Schwann
Chi scoprì che ogni cellula vegetale conteneva una struttura circolare chiamata 'nucleo'? Robert _____
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I geni codificano per specifici enzimi secondo il concetto formulato da Beadle e Tatum nel 1940.
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Secondo la teoria di Walter Suttun, dove si ipotizzava che i geni mendelismi fossero localizzati?
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Quali due scienziati proposero il modello a doppia elica del DNA nel 1953?
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Le molecole d'acqua si legano tra loro grazie a legami a _________________ che sono più deboli di un legame covalente forte.
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Quali sono i due tipi di auto-assemblaggio delle proteine?
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Cosa sono le molecole chaperon molecolari?
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Il virus del mosaico del tabacco è in grado di replicarsi autonomamente.
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Quante subunità proteiche formano un disco bistratificato del rivestimento proteico del TMV?
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Per quale motivo l'acqua ha un calore specifico di 1 cal?
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Qual è la quantità di calore necessaria per convertire un grammo di un liquido in vapore?
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Le molecole idrofobiche temono l'acqua. (Vero/Falso)?
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Cosa rende l'acqua un eccellente solvente?
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Abbina le seguenti proprietà dell'acqua alle loro cause:
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Le proteine svolgono solo una funzione nel corpo umano.
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Le proteine sono polimeri lineari di __________.
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Qual è il nome dato al legame che si forma tra due amminoacilici ?
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Quali sono i due tipi principali di acidi nucleici?
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Cos'è la struttura secondaria di un polipeptide?
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Le proteine globulari presentano estese strutture ad alfa elica e foglietto beta.
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I monomeri degli acidi nucleici sono chiamati nucleotidi. Il DNA e l'RNA contengono ciascuno solo quattro ______ diversi.
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Come si forma La GlcNAc?
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La chitina è composta solamente da unità di GlcNAc.
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Cosa sono i lipidi principalmente solubili?
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Quale zucchero è presente nel DNA?
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Quale base azotata sostituisce la timina nell'RNA?
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Il legame fosfoanidride tra i gruppi fosfati negli ATP rilascia meno energia rispetto al legame fosfoestere.
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Come si definisce un nucleoside?
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Il __________ si lega tramite un legame fosfoestere al carbonio 5’ dello zucchero nei nucleotidi.
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Study Notes
La cellula
- La cellula è l'unità di base in biologia: ogni organismo è costituito da cellule o è esso stesso una cellula.
- La teoria cellulare è stata sviluppata da scienziati come Robert Hooke, Antoine van Leeuwenhoek, Matthias Schleiden e Theodor Schwann.
- La teoria cellulare si basa su tre principi:
- Tutti gli organismi consistono in una o più cellule;
- La cellula è l'unità di base della struttura di tutti gli organismi;
- La cellula è anche l'unità di base della riproduzione (omnis cellula e cellula).
Sviluppo della biologia cellulare moderna
- La biologia cellulare moderna è il risultato dell'integrazione di tre diverse discipline: citologia, biochimica e genetica.
- La citologia si occupa dello studio della struttura cellulare, utilizzando tecniche come la microscopia ottica e elettronica.
- La biochimica si occupa della chimica e delle funzioni delle strutture biologiche, utilizzando tecniche come l'ultracentrifugazione e la cromatografia.
- La genetica si occupa del flusso dell'informazione, utilizzando tecniche come la genetica molecolare e la bioinformatica.
La citologia
- La citologia utilizza tecniche come la microscopia ottica e elettronica per studiare la struttura cellulare.
- La microscopia ottica utilizza un fascio di luce per visualizzare le cellule, mentre la microscopia elettronica utilizza un fascio di elettroni.
- La microscopia confocale a scansione e la microscopia a fluorescenza sono altre tecniche utilizzate in citologia.
La biochimica
- La biochimica si occupa della chimica e delle funzioni delle strutture biologiche.
- La biochimica utilizza tecniche come l'ultracentrifugazione e la cromatografia per separare e analizzare le molecole biologiche.
- La biochimica ha permesso la scoperta di molecole biologiche come l'ATP e l'enzima.
La genetica
- La genetica si occupa del flusso dell'informazione, utilizzando tecniche come la genetica molecolare e la bioinformatica.
- La genetica utilizza il DNA come molecola portatrice dell'informazione genetica.
- La genetica ha permesso la scoperta del codice genetico e la decifrazione del DNA.
Il metodo scientifico
- Il metodo scientifico è un approccio per comprendere la natura attraverso l'osservazione, l'esperimento e la formulazione di ipotesi e teorie.
- Il metodo scientifico utilizza ipotesi, esperimenti e teorie per spiegare i fenomeni naturali.
- La legge scientifica è una teoria esaurientemente provata e confermata per un lungo periodo di tempo.### La diversità chimica e la sua importanza
- La diversità chimica è dovuta alla tetravalenza del carbonio
- Gli idrocarburi sono importanti componenti delle membrane cellulari
- Le lunghe catene idrocarburiche e idrofobiche dei fosfolipidi si dispongono rivolte verso l'interno della membrana, mentre le teste idrofile si dispongono lungo la superficie
Le caratteristiche dell'acqua
- L'acqua è un solvente universale nei sistemi biologici
- Le molecole di acqua sono polari e hanno una struttura triangolare
- L'acqua è coesiva, con attrazioni tra molecole che avvengono grazie a legami a idrogeno
- L'acqua è un ottimo solvente grazie alla sua polarità
Le proprietà dell'acqua
- Calore specifico: l'acqua necessita di una grande quantità di calore per aumentare la sua temperatura di un grado centigrado
- Calore di evaporazione: l'acqua necessita di una grande quantità di energia per passare da stato liquido a stato gassoso
- L'acqua è un ottimo refrigerante e il calore necessario per farla evaporare è fornito dall'organismo
I gruppi funzionali
- I gruppi funzionali sono atomi o gruppi di atomi che si legano al carbonio in una molecola
- I gruppi funzionali possono essere ionizzati attraverso reazioni di protonazione o deprotonazione
- I gruppi funzionali possono essere neutri o polari, influenzando la solubilità e la reattività chimica
Le membrane selettivamente permeabili
- Le membrane celulali sono essenzialmente una barriera permeabile idrofobica costituita da fosfolipidi, glicolipidi e proteine di membrana
- Le membrane sono selettivamente permeabili, permettendo il passaggio di molecole piccole e non polari, mentre sono impermeabili a molecole polari e a tutti gli ioni
La sintesi mediante polimerizzazione
- La maggioranza delle strutture lineari è costituita da polimeri lineari denominati macromolecole
- Le macromolecole sono costituite da una serie di monomeri legati tra loro
- Le macromolecole possiedono un'importanza sia strutturale che funzionale nei sistemi viventi
Le macromolecole biologiche
- Le macromolecole biologiche sono costituite da acidi nucleici, proteine e polisaccaridi
- Gli acidi nucleici sono macromolecole informazionali, specificando la sequenza esatta di amminoacidi di particolari proteine
- Le proteine sono composte da una serie di 20 amminoacidi, determinando la struttura tridimensionale e l'attività biologica
- I polisaccaridi sono macromolecole di deposito o strutturali
La polimerizzazione sequenziale dei monomeri
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Le macromolecole sono sintetizzate mediante la polimerizzazione sequenziale dei monomeri
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La polimerizzazione avviene mediante la condensazione di monomeri, con l'eliminazione di una molecola d'acqua
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I monomeri devono essere presenti in forma attivata prima della condensazione### Struttura e Auto-assemblaggio delle Proteine
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La denaturazione di una proteina consiste nella perdita della struttura tridimensionale e della funzione, causata da cambiamenti di temperatura, pH o aggiunta di agenti chimici.
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La rinaturazione è il ripristino della struttura tridimensionale e della funzione di una proteina.
Auto-assemblaggio
- L'auto-assemblaggio è il processo mediante cui le proteine si strutturano spontaneamente senza l'aggiunta di ulteriore energia o informazione.
- I legami covalenti e non covalenti sono fondamentali per l'auto-assemblaggio.
Legami Covalenti
- I legami covalenti sono forti legami che stabilizzano la struttura tridimensionale di molte proteine.
- Esempi di legami covalenti sono i legami peptidici tra gli amminoacidi.
Legami Non Covalenti
- I legami non covalenti sono deboli legami che tengono unite le strutture cellulari.
- Esempi di legami non covalenti sono:
- Legami a idrogeno
- Legami ionici (o interazioni elettrostatiche)
- Interazioni di van der Waals
- Interazioni idrofobiche
Virus del Mosaico del Tabacco
- Il virus del mosaico del tabacco (TMV) è un esempio di auto-assemblaggio di strutture complesse.
- Il TMV è costituito da un RNA singolo filamento e da 2130 copie di un singolo polipeptide (proteina di rivestimento).
- La molecola di RNA forma un core elicoidale rivestito da un cilindro di subunità proteiche.
Gerarchia dell'Auto-assemblaggio
- Le strutture biologiche sono costruite in modo gerarchico, dal più semplice al più complesso.
- I vantaggi dell'auto-assemblaggio gerarchico sono:
- Semplicità chimica
- Efficacia di assemblaggio
- Controllo qualità
Proteine
- Le proteine sono le macromolecole più importanti della cellula.
- Le proteine possono essere classificate in nove classi in base alla loro funzione.
- La struttura di una proteina dipende dalla sequenza degli amminoacidi e dalle loro interazioni.
Amminoacidi
- Gli amminoacidi sono i componenti base delle proteine.
- Esistono 20 amminoacidi differenti utilizzati nella sintesi proteica.
- Gli amminoacidi possono essere suddivisi in tre categorie:
- Amminoacidi apolari
- Amminoacidi polari non carichi
- Amminoacidi polari carichi
Struttura delle Proteine
- La struttura di una proteina presenta quattro livelli gerarchici di organizzazione:
- Struttura primaria: la sequenza di amminoacidi
- Struttura secondaria: la conformazione locale delle catene polipeptidiche
- Struttura terziaria: la struttura tridimensionale della proteina
- Struttura quaternaria: l'assemblaggio di più polipeptidi per formare una proteina funzionale
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Description
Riassunti dettagliati della biologia animale e vegetale, università degli Studi di Firenze. La cellula è l'unità di base in biologia.
